야생 효모 종류에 따른 알코올 발효 특성
Characterization of Ethanol Fermentation with Wild Type Yeast Strains
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초록
발효식품에서 분리한 야생 효모 12 균주의 주류 제조 가능성을 조사하기 위해, 알코올 발효에 관여하는 특성을 분석하였다. 알코올 및 당 내성을 조사한 후, 당화액을 제조하여pH, 고형분 함량, 적정산도, 아미노산도, 알코올, 유기산 및 향기성분 등을 분석하였다. S. cerevisiae 효모의 알코올 내성은 10%에서 보였으나 non-Saccharomyces 효모는 P.kudriavzevii N77-4를 제외하고 내성이 낮았다. 당 내성은H. opuntiae HP1-2, C. tropicalis Y447을 제외한 효모에서 모두 우수하였다. 야생 효모를 이용한 알코올 발효액의 pH 는 3.01−3.61, 고형분 함량은 8.73−13.10°Brix로 S. cerevisiae 보다 non-Saccharomyces가 높았다. 적정산도는 0.25−0.33% 로, 아미노산도는 1.61−2.61 g/100 ml으로 non-Saccharomyces 효모가 높은 값을 나타내었다. 알코올 함량은 2.25−8.5%로S. cerevisiae에 비해 non-Saccharomyces 효모가 매우 낮았다. 야생 효모로 알코올 발효시 유기산은 사과산, 초산, 호박산 등이 증가하였고, 그 중 P. kudriavzevii N77-4는 낮은 초산 함량과 높은 사과산 및 호박산 함량을 나타내었다. 당화액을 전자코로 분석한 결과, DF1의 오른쪽 범주에 속했으며, 효모 발효액은 DF1의 왼쪽 범주에 속하여 발효에 따른 뚜렷한 차이를 보였다. 휘발성 향기성분은 non-Saccharomyces 효모에서 ethyl acetate가, S. cerevisiae 효모는 ethanol 화합물이 높은 향기성분을 나타내었다.
Abstract
The objective of this study was to improve the quality of Korean rice wine with wild type yeast strains isolated from various traditional Korean fermented foods. Herein the fermentation and sensory characterization of wild yeast, for the purposes of brewing Korean rice wine, was investigated. 12 yeast strains were examined for their ethanol and glucose tolerance. In addition, the pH, soluble solids, acidity, amino acidity, ethanol content, organic acids, and volatile compounds were also studied for the alcoholic beverages made with the wild yeasts. Almost all Saccharomyces genera yeasts were showed to have a tolerance at 10% ethanol, but non-Saccharomyces genera yeasts displayed a low tolerance. The alcoholic beverages fermented by non-Saccharomyces yeasts demonstrated higher levels of soluble solids, titratable acidity, amino acids, and lower ethanol content, when compared with the alcoholic beverages fermented by Saccharomyces genera yeasts. The organic acid content, such as malic acid, acetic acid, and succinic acid, was seen to also be higher. The electronic nose was analyzed, and discriminant function analysis (DFA) was used for discriminating wild yeast strains. The DFA plots indicated a significant separation of Saccharomyces genera and non-Saccharomyces yeast strains. For volatile compounds, ethyl acetate from non-Saccharomyces yeasts, and ethanol from Saccharomyces genera yeast, a high area ratio was observed.
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